目前,微生物感染仍是威胁人类生命安全和健康的重大的敌人之一。长期以来,抗生素被视为治疗感染性疾病的首选药物;但随着抗生素的滥用,致病菌逐步产生了耐药性,且日益增强,使得化学药物的研发已经到了力不从心的地步,因此急需研制新型疫苗来应对微生物的感染。糖是三类最重要的生物大分子之一,是地球上最丰富的有机分子,它广泛存在于动物、植物、微生物中。糖基化是生命过程中普遍存在的现象,参与了受精、生长发育、衰老、疾病的发生等各种各样的生理病理过程。糖主要存在于细胞表面,通常具有高度保守性,因此是研制疫苗的理想靶标抗原之一。然而,糖具有较弱的免疫原性,而且是不依赖于淋巴T细胞的抗原,故而只能诱导较弱的免疫反应,且不具备长久的免疫记忆,这给以糖为靶标抗原的疫苗研发带来较大的挑战。幸运的是,研究发现将糖分子与具有免疫原性的蛋白共价连接之后,能够使糖抗原转化为依赖于淋巴T细胞的抗原,产生较强的免疫响应,从而起到较好的免疫效果。糖与载体蛋白所形成的许多细菌结合疫苗已广泛应用于临床。当前在临床所使用的糖结合细菌疫苗多由细菌细胞提取获得的天然多糖与蛋白偶合而成。由于天然多糖的结构具有微观不均一性,而且容易受到来自细菌其它物质的污染,使得糖疫苗在研发和构效关系的研究方面、在其制备和质量控制以及安全性方面都受到很大的影响和限制。目前,为了克服这些问题人们所采用的策略之一是通过合成的方法获得结构明确、均一的细菌多糖抗原重复片段及其寡聚体,将其与载体蛋白偶合形成半合成糖结合疫苗。细胞表面荚膜多糖和脂多糖成为糖类疫苗研发的潜在抗原靶点。为此,必须发展可以有效合成细菌多糖抗原重复片段及其衍生物的方法,以便制备糖蛋白缀合体,进行构效关系的研究和细菌疫苗研发。依据上述思路,本课题主要针对肺炎链球菌3型荚膜多糖及苏黎世克洛诺斯氏菌脂多糖O-抗原四糖重复片段及其衍生物的合成研究。因此,本论文主要包含以下三个章节的内容:第一章简要介绍了细菌表面的荚膜多糖与脂多糖的种类、结构、功能等,特别是其在糖类疫苗研发方面的应用,及糖结合疫苗的发展现状。第二章是有关肺炎链球菌3型荚膜多糖重复片段及其寡聚体的合成。肺炎链球菌3型荚膜多糖以D-葡萄糖糖醛酸和D-葡萄糖所形成的二糖为重复单元。本章在完成此二糖片段合成的基础上,分别运用’3+2’和’3+4’合成策略实现了其相关五糖和七糖片段。首先,以D-葡萄糖为原料,合成了一系列单糖合成模块5、8和9;其次,利用单糖模块进行糖基化组装来制备重要的三糖亚胺酯供体3、二糖受体7和四糖受体4;然后,以三氟甲磺酸三甲基硅烷酯为催化剂,采用’3+2’和’3+4’糖基化组装策略进行偶联反应,生成全保护的五糖19和七糖20;最后,进行系列脱保护,并对相应糖基C-6位选择性氧化生成羧酸,实现目标产物1和2。第三章是有关苏黎世克洛诺斯氏菌脂多糖O-抗原四糖重复片段的合成。本章介绍了其该四糖对-甲氧基苯基苷衍生物25的合成。首先是制备具有自由3-OH和2-OH的L-鼠李糖基模块29、氨基葡萄糖基亚胺酯供体26、葡萄糖基硫苷供体28;然后,在L-鼠李糖基合成模块的O-3位和O-2位依次引入氨基葡萄糖基和葡萄糖基,得到支化的三糖苷33;再后,选择性地脱除三糖O-3’位的乙酰基,再与氨基葡萄糖基亚胺酯供体26反应,得到全保护四糖34;最后,将34进行系列保护基的脱除,获得目标产物25。